Í útblásturskerfum bíla er hreint títan sífellt að verða mikilvægur efniviður fyrir hágæða útblástursíhluti vegna framúrskarandi léttleikaeiginleika, háhitaþols og tæringarþols. Sérstaklega í afkastamiklum ökutækjum getur notkun á títan málmblöndur eða hreinu títan bætt afköst útblásturskerfisins verulega. Í framleiðsluferli hreinnar títanbeygja er útpressunarferlið kjarnatækni sem hefur bein áhrif á lögun nákvæmni, yfirborðsgæði og heildarframmistöðu beygjunnar. Eftirfarandi mun lýsa útpressunarferlinu fyrir hreinar títanbeygjur.
Efnisval og undirbúningur fyrir títanbeygjur
Áður en hreinar títanbeygjur eru framleiddar er nauðsynlegt að velja viðeigandi hreint títanefni. Venjulega er 2. stigs títan valið fyrir útblásturskerfi bíla. Þetta títan álfelgur hefur góða sveigjanleika og vélræna eiginleika, sem gerir það hentugt fyrir útpressunarferlið. 2. stigs títan álfelgur hefur hátt títaninnihald og lítil óhreinindi, hefur háan hitaþol, sem uppfyllir kröfur um langtímanotkun í -háhitaumhverfi útblásturskerfa bíla.
Títan rör klippa:Samkvæmt hönnunarkröfum eru títanrörin skorin í viðeigandi lengd. Í skurðarferlinu verður að gæta þess að forðast of mikla aflögun og hitauppstreymi til að koma í veg fyrir efnisskemmdir.
Yfirborðsmeðferð slöngunnar:Yfirborð títanefnisins þarf að vera hreint, laust við olíu, oxíðhúð og óhreinindi til að tryggja slétt efnisflæði meðan á útpressunarferlinu stendur. Algengar yfirborðshreinsunaraðferðir eru súrsun eða sandblástur.
Yfirlit yfir títanbeygjuútpressunarferlið
Útpressunarferlið er ferli til að ýta títanrörinu í ákveðna átt með ytri krafti til að mynda beygju. Fyrir framleiðslu á hreinum títanbeygjum er útpressun venjulega framkvæmd við hitastigs-stýrðar aðstæður til að tryggja samræmda plastaflögun efnisins. Meðan á útpressunarferlinu stendur er sveigjanleiki og vökvi títan tiltölulega léleg, þannig að stjórn á hitastigi og þrýstingi skiptir sköpum.
1. Hot Extrusion
Heitt útpressun felur í sér að hita títanrörið upp í ákveðið hitastig, sem gerir það kleift að gangast undir plastaflögun við lægri álag og ná þannig fram breytingu á lögun. Í heitu útpressunarferlinu er hitastýring mikilvæg. Of lágt hitastig kemur í veg fyrir að efnið flæði plast, á meðan of hátt hitastig getur leitt til oxunar á títaníumyfirborðinu sem hefur áhrif á gæði lokaafurðarinnar.
Hitastigsstýring:Almennt er heitt útpressunarhitastig fyrir hreint títan á milli 800 gráður og 1000 gráður. Þetta hitastig getur í raun dregið úr rheological streitu títan efnisins, bætt mýkt þess og komið í veg fyrir of mikla oxun.
Upphitunaraðferð:Upphitun er venjulega framkvæmd með því að nota mótstöðuhitunarofna eða rafsegulhitunarofna. Jöfn upphitun er nauðsynleg til að forðast staðbundna ofhitnun eða ójafna kælingu.
2. Kalt mótun
Myndunaraðgerðin krefst venjulega sérstaka mótunarvél; algengur búnaður felur í sér mótunarvélar og vökvapressur. Búnaðurinn þarf að hafa góða stöðugleika og þrýstingsstýringargetu til að tryggja hnökralaust framvindu mótunarferlisins. Sérstök aðgerðaskref eru meðal annars:
Fóðrun:Settu upphitaða títanrörið í mótið á mótunarvélinni og tryggðu nákvæma staðsetningu rörsins.
Myndun:Títanrörinu er ýtt inn í mótið með vökva- eða vélrænni aðgerð til að mynda boginn form. Í myndunarferlinu verða innra og ytra yfirborð títanefnisins fyrir mismunandi álagi og þrýstingi og hraða mótunarvélarinnar þarf að vera nákvæmlega stjórnað.
Kæling:Eftir mótun þarf að kæla títan rörið hratt til að viðhalda stöðugleika í lögun sinni. Meðan á kæliferlinu stendur harðnar innri uppbygging títanefnisins smám saman og kemur í veg fyrir aflögun.
Frágangur og leiðrétting á títanolnbogum
Eftir mótun getur yfirborð títan olnbogans verið með einhverja galla, svo sem lítilsháttar beyglur, rispur eða ófullkomin lögun nákvæmni. Til að tryggja endanleg gæði olnbogans þarf venjulega röð af frágangsferlum:
Fjarlæging oxíðlags:Í heitu myndunarferlinu getur oxíðlag myndast á yfirborði títanefnisins sem hefur áhrif á útlit og frammistöðu olnbogans. Á meðan á frágangi stendur þarf að þvo olnbogann með sýru-eða vélrænni fágaður til að fjarlægja oxíðlagið og viðhalda sléttu yfirborði.
Stærð klipping:Meðan á myndunarferlinu stendur geta verið einhverjar villur í nákvæmni olnbogans, þannig að klipping er nauðsynleg. Ytra þvermál, innra þvermál og beygjuhorn olnbogans er hægt að fínstilla- með vélrænni vinnslu (eins og beygju og slípun).
Afgreiðsla:Við mótunarferlið geta myndast burrs á innri og ytri brúnum olnbogans, sem þarf að klippa í gegnum burtunaraðgerðir til að tryggja nákvæmni og þéttingarvirkni olnbogans.
Hitameðferð og styrking títanolnboga
Hreinir títan olnbogar eftir mótun þurfa venjulega ákveðin hitameðferðarskref til að hámarka efniseiginleika þeirra. Hitameðferð getur útrýmt innri álagi frá myndunarferlinu, bætt örbyggingu títan málmblöndunnar og aukið togstyrk þess og seigju. Algengar hitameðferðaraðferðir eru:
Hreinsunarmeðferð:Olnboginn er hitaður í um það bil 600 gráður til 700 gráður og síðan rólegur kældur, sem hjálpar títanblöndunni að endurheimta upprunalega vélræna eiginleika sína.
Öldrunarmeðferð:Fyrir íhluti úr títanblendi sem krefjast mikils afkösts er hægt að beita öldrunarmeðferð til að auka styrk þeirra enn frekar.
Anodizing:Með rafgreiningarmeðferð myndast þétt oxíðfilma á yfirborði títan málmblöndunnar. Þessi filma kemur í veg fyrir oxun og tæringu títanefnisins og getur framleitt mismunandi liti eftir meðferðaraðstæðum, sem bætir fagurfræði.
Sandblástur:Olnbogayfirborðið er slípað með sandblástur til að fjarlægja oxíðhúð og auka grófleika yfirborðsins og þar með bæta tengingu þess við aðra íhluti.
Framleiðsluferlið á hreinum títan olnbogum er hár-nákvæmni ferli sem felur í sér mörg skref, þar á meðal efnisval, upphitun, mótun, frágang, hitameðferð og yfirborðsmeðferð. Hvert skref krefst nákvæmrar stjórnunar til að tryggja gæði og frammistöðu lokaafurðarinnar. Með tækniframförum eru fleiri og fleiri afkastamikil-bílar að taka upp útblásturskerfi úr hreinu títanefni og stöðug fínstilling á mótunarferlinu mun veita bílaiðnaðinum enn betri útblásturslausnir.
